O mundo das provas de conhecimento zero acabou de receber uma atualização significativa. A a16z crypto lançou o Lattice Jolt, uma versão revisada do seu zkVM de código aberto que abandona a criptografia de curva elíptica em favor de uma arquitetura baseada em reticulados, projetada para resistir a ataques de computadores quânticos.
O resultado: tempos de prova 2 a 3 vezes mais rápidos que a versão anterior, tamanhos de prova entre 65 e 80 KB, e uso de memória reduzido aproximadamente pela metade.
O que o Lattice Jolt realmente faz de diferente
No seu núcleo, a atualização substitui a infraestrutura criptográfica. O Jolt original, lançado em abril de 2024, dependia do Dory, um esquema de compromisso polinomial construído com matemática de curvas elípticas.
Lattice Jolt troca Dory por um novo esquema de compromisso polinomial chamado Akita. Pense em um esquema de compromisso polinomial como o mecanismo que permite a um prover convencer um verificador de que um cálculo foi realizado corretamente, sem revelar os dados subjacentes. O Akita faz isso usando matemática baseada em retículos, que opera sob a suposição Module-SIS com força de segurança de 128 bits, alinhada aos padrões pós-quanticos da NIST.
Akita foi desenvolvido em colaboração entre LayerZero, a Universidade Carnegie Mellon e a Universidade da Califórnia do Sul. É descrito como o primeiro esquema de compromisso polinomial baseado em reticulados pronto para produção e suporta uma configuração transparente que elimina a necessidade de uma cerimônia confiável.
Em desempenho bruto, os números são difíceis de ignorar. O Lattice Jolt alcança até 2 milhões de ciclos RV64IMAC por segundo, executando apenas na CPU, sem necessidade de GPU. Ao ativar a aceleração por GPU, esse valor ultrapassa 10 milhões de ciclos por segundo. O uso de memória por ciclo caiu de aproximadamente 300 bytes para 200 bytes em comparação com configurações anteriores.
Os tamanhos das provas contam uma história semelhante. Com 65 a 80 KB, as provas do Lattice Jolt são significativamente menores que os 200 KB ou mais típicos dos sistemas pós-quânticos baseados em hash.
Por que a segurança pós-quantum importa agora
Computadores quânticos capazes de quebrar a criptografia atual ainda não existem. Mas o modelo de ameaça não se trata do que as máquinas quânticas podem fazer hoje. Trata-se do que elas serão capazes de fazer quando chegarem, e do fato de que dados criptografados coletados agora poderão ser decifrados posteriormente.
O NIST finalizou seu primeiro conjunto de padrões criptográficos pós-quânticos em 2024, e a comunidade de segurança como um todo tem migrado em direção a primitivas resistentes a quantum desde então. A criptografia baseada em retículos, que se baseia na dificuldade matemática de problemas envolvendo retículos de alta dimensão, é uma das principais abordagens endossadas pelo NIST. Ao se basear na suposição Module-SIS com segurança de 128 bits, o Akita encaixa-se perfeitamente nesse framework.
Integração e o que vem a seguir
A integração inicial da Lattice Jolt é com a blockchain Zero, fornecendo um caso de teste real desde cedo para a tecnologia. O sistema suporta conjuntos de instruções RISC-V, uma escolha de design que prioriza a extensibilidade.
A ausência de qualquer anúncio de token junto com o Lattice Jolt é digna de nota no contexto de como esses lançamentos normalmente ocorrem. A16z Crypto optou por apresentar isso puramente como infraestrutura, um marco tecnológico e não como um ponto de partida para um novo ativo.